轻工机械的绿色设计研究

谢飞鹏

摘要：绿色设计是一种新型环保的设计方式，以获得绿色产品为最终目的。在轻工机械的研发过程中绿色设计理念的运用，在很大程度上改变了以往设计方面“从摇篮到坟墓”的单向性、不可逆的做法。文章从绿色设计的角度出发，研究绿色设计在轻工机械中的应用和发展前景。

关键词：绿色设计；轻工机械；机械设计研发；绿色产品

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）12-0018-02

绿色设计是20世纪80年代末出现的一股国际设计潮流，不仅反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思，而且体现了设计师道德和社会责任心的返璞归真。绿色设计在轻工机械中的应用和发展，不仅有利于轻工机械的发展，而且有助于我国资源节约型、环境友好型社会的建设。

一、关于绿色设计的概述

（一）绿色设计的含义

绿色设计（生态设计、环境设计）是指在产品及其寿命周期全过程的设计中，要充分的考虑对资源和环境的影响，在考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，要优化各种相关因素，使得产品及其制造过程中对环境的总体影响减到最小，使得产品的各项指标符合绿色环保的要求。

（二）绿色设计的特点

1．设计目标特征。绿色设计的设计目标除了要考虑产品的功能、性能、质量、成本等因素，还要考虑产品在制造、销售、使用及报废之后对环境的影响，运用环境评价准则约束制造、装配、拆卸、回收等设计过程，使之拥有良好的经济性和环保性。

2．设计方法特征。绿色设计的方法中除了传统常规的设计方法之外，还有模块设计、可回收设计、拆卸设计等创新型的设计方法。

3．设计程序特征。绿色设计的程序是系统化的并行闭环设计，包括环境规章评价、环境污染鉴别、环境问题的提出、较少污染、满足用户要求的替代方案、替代方案的技术和商业评估等。

4．设计评价特征。从原材料的提取、加工、制造及产品包装、运输、使用、废弃、处理等全生命周期为出发点，评价可能对环境产生的总负荷量，以实现轻工机械的优化设计。

二、绿色设计的方法和关键技术

（一）绿色设计的方法

1．并行工程设计。并行工程设计就是充分利用并行工程的技术，全面考虑产品在绿色设计过程中的各种各样的因素，在设计的各个环节中随时随地进行信息交流与反馈，从而实现绿色设计的最终目标。

2．生命周期设计。生命周期设计（生态设计）是从产品性能、环境保护、经济可行性的角度，考虑产品开发全生命周期（包括产品设计、原材料的提取、产品的制造、包装、销售和使用、用后的回收与处置全过程）的污染预防要求，多级使用资源与能源，以降低产品生产和消费过程对环境的影响，确保满足产品的绿色属性要求。

3．模块化设计。模块化设计是指将产品的某些要素组合在一起，构成一个具有特定功能的子系统，将这个子系统作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合，构成新的系统，产生多种不同功能或相同功能、不同性能的系列产品。

（二）绿色设计的关键技术

1．绿色产品的结构设计。对于轻工机械来说，除了满足基本的产品功能以外，还应考虑其结构的易拆卸性、易回收性、易处理性。在产品的拆卸和回收过程中，采用模块化设计和容易拆装的连接方法，减少材料表面的涂渡处理。因此，拆卸是可以确保废物回收利用的基础，而回收则是实现废物再利用的有效途径。具体研究内容主要包括以下几方面：（1）产品的拆卸设计方法；（2）建立拆卸结构的模块；（3）完善拆卸评价的指标体系；（4）材料和零部件的分类编码、系统识别。

2．绿色产品的材料选择。在材料的选择方面与管理方面，首先要将含有有害成分和无害成分的材料区分开来，分别存放；其次对于达到寿命周期的产品，充分回收利用又用的部分，采取特殊工艺处理一些不能用的部分，降低这些材料、对环境的影响。包括对于环境中可以降解或者生物降解的材料设计，积极开发应用天然材料。有关材料的选择，应奠定在绿色产品基础上，研究指标主要包括：（1）材料选择的经济性、合理性；（2）材料选择是否对环境产生影响；（3）分析材料的相容性及配备技术；（4）绿色材料的综合评价。

3．绿色产品的工艺程序。在设计过程中，要注意将工艺流程简化，减少不必要的原料消耗，将生产过程中产生的废弃物、辅料、副产品进行综合利用、回收再生，从而实现整个程序的零排放或者低排放。

4．绿色产品的资源性能。一方面，不同的轻工机械产品对环境产生的影响有所不同，在设计过程中，应结合产品性能特点，尽量与环境要求相适应。如冰箱生产过程中，不能应用发泡剂或者制冷剂，减少磷化或者酸洗过程中可能产生的环境污染问题，降低噪音与能耗；另一方面，为了实现产品资源的优化配置，应主要研究以下两大指标：其一，在产品生产过程中，资源的消耗量；其二，在产品生命周期之内，资源的消耗量。

5．绿色产品的环境成本。轻工机械中的绿色设计所要进行的环境成本与社会成本的评估包括：环境污染的治理成本、废弃物的回收成本、人体健康受到损坏的医疗成本。

6．绿色产品的数据库建立。在绿色设计的整个过程中，要注意对数据的收集与分析，其包括材料的性能数据、能源利用利用和环境负荷数据、量化评级标准、计算机辅助工具等。

三、绿色设计技术在轻工机械中的发展前景

（一）提升轻工机械产品的竞争力和企业实力

绿色设计的本质特征就是在不影响轻工机械产品功能、使用周期、产品质量的前提下，通过科学管理和先进技术的合理运用以提高资源利用效率、降低能源消耗。绿色设计技术可以在一定程度上降低产品在原料采购、加工、产品销售、废弃物回收再利用、环境保护等方面的成本，提升产品的市场竞争力，为企业创造更大的经济利益、社会效益与环境效益。

（二）减轻企业在发展过程中的环境风险与压力

随着科学技术的不断进步和人们环保意识的增强，社会对环保的要求也越来越高。一些轻工行业，例如制糖、酿造、皮革、洗涤等原料消耗大，对环境污染严重的企业的环保压力逐渐加大。如若不及时的采取绿色设计的轻工机械，这些企业就会面临着被并、转、关、停的危险，阻碍企业的发展。因此，企业采取绿色设计技术制造的轻工机械进行生产，对企业实现清洁生产，创造一个稳定、健康、高效的发展空间。

另外，绿色设计技术在轻工机械中的应用，不仅有助于改进轻工机械的生产技术、产品性能、产品质量，而且可以提升轻工机械的产品竞争力，促进整个轻工机械行业的健康发展，为未来的轻工机械的发展注入新的活力和动力。

四、结语

绿色设计在轻工机械中的广泛应用，是时代进步、社会发展、人们思想观念转变的一个缩影。人们意识到绿色设计技术的发展，对于社会经济的发展有巨大推动力，对于节约资源、保护环境意义重大。绿色设计技术应用到轻工机械中，不仅可以降低企业生产成本，而且可以降低噪音，使得人机界面处于友好的状态，提高生产效率，促进企业的

发展。

参考文献

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[5]梁向阳．机械产品绿色设计思想[J]．科技致富向导，2009，（4）．

（责任编辑：王书柏）